悬空托架在连续刚构桥边跨现浇段施工中的应用优秀毕业论文.pdf

分类号: u44，u45 10710-2010221036 专业硕士学位论文 悬空托架在连续刚构桥边跨现浇段 施工中的应用 张磊 导师姓名职称 罗娜 副教授 汪小鹏 高工 申请学位级别 硕士 学科专业类别 及领域名称 建筑与土木工程 论文提交日期 2012 年 05 月 02 日 论文答辩日期 2012 年 06 月 05 日 学位授予单位 长安大学 construction application of the hanging bracket in continuous rigid frame bridge edge across cast-in-site segments a dissertation submitted for the degree of professional master candidate：zhanglei supervisor：prof luona senior enginoor.wang xiaopeng changan university， xian， china i 摘摘 要要 长久以来，桥梁用支架施工的安全性一直备受重视。尤其是近年来，桥梁支架安全 事故不断，日益引起社会的广泛关注，其中一个关键原因就是对支架的受力性能缺乏认 识，导致设计与施工脱节，欠缺合理。因此，开展对桥梁支架的研究，为支架安全施工 提供科学的理论依据和指导，具有重大的理论和现实意义。 本文开展的主要工作如下： 第一，悬空托架方案比选。目前，国内连续刚构桥边跨现浇段施工采用的桥梁支架 形式很多，马蹄湾大桥位于西部山区，山陡谷深、空间狭小,普通的落地式支架搭设不 便。经过方案比选，采用悬空托架作为桥梁支架进行现浇段施工。 第二，悬空托架构造特点及施工工艺。悬空托架是一种受力简单合理，使用性能优 良、施工便捷且经济的桥梁临时施工结构，它是一种较为新颖的桥梁支架。在借鉴其它 类型桥梁用支架的应用和研究成果的基础上，分析了悬空托架的构造特点以及施工工 艺。 第三，悬空托架的设计、验算。悬空托架属于桥梁施工的临时支撑结构，有自己的 设计要点和步骤，本文参照设计规范，对其进行强度、稳定性和连接验算，并对结构的 整体抗倾覆性进行验算。 第四，悬空托架有限元分析。采用有限元软件对托架建立空间模型，进行应力、变 形、内力、稳定性等方面的探究，根据分析结果可以指导托架设计和施工，以保证结构 的使用安全。 本文对现浇段使用的悬空托架的研究表明： 该型托架作为临时结构在连续刚构桥现 浇段施工中各项指标都符合规范要求，处于安全状态。悬空托架适合西部山区地形的桥 梁施工，具有推广应用的价值。 关键词：悬空托架 选型 施工工艺 设计验算 有限元分析 ii abstract for a long time, the safety of the bridge bracket construction has been praised by the great attention. especially in recent years, bridge bracket safety accident occurred constantly, increasingly drawn extensive attention of the whole society, one of the key reasons for the mechanical properties of stent is lack of understanding, lead to design and construction disjointed, lack reasonable. therefore, give more research on bridge bracket, to support safety construction to provide the scientific theoretical basis and guidance, it is of great theoretical and realistic significance. the main work of this paper is given as follows: first, select suitable hanging basket on the contrary. there are various forms bridge brackets which used in continuous rigid frame edge across cast-in-site segments of the bridge construction, the ma ti wan bridge is located in the western mountainous area, the mountain and valley is deep, the space is narrow, ordinary console support build-up inconvenience. after scheme selected, the hanging bracket used as a bridge bracket construction. second, the characteristic and construction technology of the hanging bracket. the hanging bracket is a simple and reasonable force, the use of good performance, convenient and economic construction of the temporary bridge structure, it is a relatively new bridge bracket. this paper analyzes the characteristics and the structure of the impending bracket construction technology based on the achievement of research in learning from other types bridge. third, design and check the hanging bracket. it belongs to the bracket temporary support structure, has its own design points and steps. this paper checks the strength, stability, connection and the anti-overturn reference to the design code. fourth, use the finite element method to analysis the hanging bracket. using the finite element software to build space model bracket, and to inquiry the stress, deformation and internal force, stability, and other aspects, according to the results of analysis can guide bracket design and construction, to ensure the safe of the operation structure. this paper studies show that: the type of brackets as temporary structure in the continuous rigid frame construction cast-in-site segments of the various index all conform to iii the standard， in a safe state. this bracket structure application in western mountainous is effective and has the great value to apply. key words: hanging brackets lectotype construction technology design checking finite element analysis iv v 目 录 第一章第一章 绪论绪论 . 1 1.1 我国桥梁用支架的发展及研究状况 . 1 1.1.1 我国桥梁用支架的发展现状 . 1 1.1.2 我国桥梁用支架的理论研究现状 . 3 1.2 悬空托架在连续刚构桥施工中的应用现状 . 4 1.3 选题背景及选题目的 . 5 1.4 本文研究的主要内容 . 7 第二章第二章 悬空托架选型与施工工艺悬空托架选型与施工工艺 . 9 2.1 连续刚构现浇段施工方法 . 9 2.1.1 满堂支架法 . 9 2.1.2 钢管桩支架法 . 10 2.1.3 临时墩支承法 . 11 2.1.4 悬空托架法 . 12 2.2 悬空托架比选与定型 . 13 2.2.1 比选原则 . 13 2.2.2 设计步骤 . 14 2.2.3 悬空托架构造形式 . 15 2.3 马蹄湾大桥悬空托架施工工艺 . 17 2.3.1 总体施工流程 . 17 2.3.2 托架拼装 . 17 2.3.3 托架预压 . 19 2.3.4 托架调整 . 22 2.3.5 混凝土浇筑 . 22 2.3.6 托架拆除 . 22 2.4 小结 . 23 第三章第三章 悬空托架分析验算悬空托架分析验算 . 25 3.1 验算提要 . 25 3.1.1 工程概述 . 25 vi 3.1.2 验算依据 . 25 3.1.3 验算参数与荷载取值 . 26 3.1.4 验算内容 . 27 3.1.5 验算结果 . 27 3.2 悬空托架的强度分析及验算 . 29 3.2.1 强度验算准则 . 29 3.2.2 悬空托架各杆件的强度验算 . 33 3.3 悬空托架的稳定性验算 . 42 3.3.1 稳定性验算准则 . 42 3.3.2 牛腿稳定性验算 . 44 3.3.3 托架横梁稳定性验算 . 46 3.4 连接验算 . 48 3.4.1 焊缝强度验算 . 48 3.4.2 螺栓连接验算 . 49 3.5 悬空托架抗倾覆性验算 . 50 3.6 小结 . 51 第四章第四章 悬空托架有限元分析及模型的建立悬空托架有限元分析及模型的建立 . 53 4.1 有限元分析的必要性 . 53 4.2 有限元模型的建立 . 53 4.2.1 模型的单元选择问题 . 53 4.2.2 模型截面的选择 . 53 4.2.3 模型的边界条件和荷载施加 . 54 4.3 马蹄湾大桥模型的建立 . 56 4.4 计算结果与分析 . 56 4.4.1 应力分析 . 57 4.4.2 托架变形分析 . 59 4.4.3 托架静载内力分析 . 61 4.4.4 基于容许应力法的承载力分析 . 62 4.4.5 整体稳定性分析 . 63 4.5 小结 . 64 vii 结论与建议结论与建议 . 67 研究结论 . 67 研究建议 . 67 参考文献参考文献 . 69 致谢致谢 . 71 长安大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 1.1 我国桥梁用支架的发展及研究状况 1.1.1 我国桥梁用支架的发展现状 支架是桥梁施工作业中不可或缺的施工手段和设备工具， 是为大型混凝土结构物提 供模板搭设和为现场施工提供操作平台的重要手段，它既要满足施工的需要，保证施工 质量和施工进度，又必须满足托架自身的安全，不能发生支架倒塌等安全事故。桥梁支 架的主要作用是：为结构施工提供支撑系统，保证工程作业的连续性施工；对高空作业 起到防护作用，确保施工人员的安全；能满足多层作业、交叉作业、流水作业之间的配 合操作1。 随着交通基础建设的发展， 建筑和桥梁建设使用的支架技术也经历了较长的发展时 期，60 年代以前，限于工业基础薄弱，我国土木建筑领域几乎全部采用木、竹支架；60 年代到 80 年代中期，扣件式钢管支架（如图 1.1）逐步推广应用；70 年代末，我国开始 引入并集中应用门式钢管支架（如图 1.2） ；进入 80 年代中期，综合英国 cuplok 支架 和门式钢管支架的优点，由铁道部设计院牵头成功研制出碗口式钢管支架（如图 1.3） ， 在经过一段时间的应用后，获得了市场的认可，在各种基础建设中发挥了巨大作用，大 大提高了支架安装速度，也增加了施工安全性2。 图图1.1 扣件式钢管支架扣件式钢管支架 支架的种类繁多， 目前国内外使用较多以及在开发和推广应用中的几种新型支架形 式主要有以下几种：扣件式钢管支架、门式钢管支架、 碗扣式钢管支架、贝雷片支架、 万能杆件支架3等，以上几种支架在一般性连续梁和跨线立交等城市交通桥梁中应用极 为广泛。桥梁支架划分方式多样，通常按以下三种形式分类。 扣件 第一章 绪论 2 图图1.2 门式钢管支架门式钢管支架 图图1.3 碗碗扣扣式钢管支架式钢管支架 图图1.4 贝雷片支架贝雷片支架 按照搭设形式的不同可分为固定式组合支架、移动式支架、吊支架三大类，其中固 定式组合支架又包括钢管支架和框式支架两大类； 按照支架的用途不同可分为桥梁结构 作业支架、支撑和承重支架、防护和爬梯支架。桥梁建筑结构的差异以及施工场地的不 同划分，还可以按照支架受力不同来划分，主要分为整体轴心受力支架、单列轴心受力 支架、简支受弯受力支架。 迄今为止，国内的桥梁支架技术有了长足的发展，应用范围由简单的梁桥扩展到斜 拉桥等复杂的桥形，由地面向高空发展，由固定式支架向可移动式支架发展。随着桥梁 结构的丰富和新材料、新技术的推出，一些新型的支架也在实践和运用中，为桥梁施工 提供了良好的操作平台。如何选取最优支架进行桥梁施工，摆在了桥梁建设者的面前。 长安大学硕士学位论文 3 1.1.2 我国桥梁用支架的理论研究现状 近年来随着对支架的重视程度增加，各种支架的施工手册和计算书也相对完善，但 是支架支撑系统的杆件搭设繁复，节点众多，采用模型模拟技术要求很高，涉及支架杆 件的内力分析和稳定性问题的研究鲜见， 分析支架的受力状态和性能的试验和探讨也不 多。90 年代以前，施工人员基本上只凭经验或局部验算支撑强度来搭设支架，造成支架 强度过大或过小，不是造成钢材的浪费，就是钢管支架无法满足承载力的要求。由于支 架大都采用扣件连接，而搭设方法又属于结构上的不稳定系统，这是设计理论和规范与 实际施工情况有较大出入的主要原因，设计与工况和施工脱节严重。另外，施工管理的 疏忽和材料质量等因素，也成为支架事故高发的主因。进入 90 年代，人们对桥梁支架 的试验研究和理论分析给予了充分重视。就计算模型而言，经历了从简单的刚接、铰接 到最近刚刚提出的半刚性连接4，对支架的动力性能研究提供了重要参考，从单一的力 学分析逐渐发展到同时考虑多种工况以至逼近实际情况；就模型试验而言，随着计算模 型荷载模型5、力学模型的不断提出以及支架不断发展的要求，模型试验也随之产生。 简言之，近十几年来我国在桥梁支架研究方面取得了不少成果。 国内对桥梁支架的研究，多数借鉴于建筑施工领域。根据近十几年来所发表的论文 来看， 对钢管支架的研究较为系统， 其计算理论也较为成熟。 其中的铰接计算法引自 “英 国临时结构设计规范” ， 20 世纪 80 年代引入我国。 该法概念明确、 使用简单、 便于判断， 广泛用于支架的结构设计。从平面上来看，铰接体系是一种稳定的结构，荷载是集中作 用在节点上，这样可以把整个结构分解成一个个单枝杆件来处理。在设计计算时，仅验 算每根单枝杆件的强度或稳定即可。 所以设计计算时只要理清每枝杆所承受的内力和确 定杆件的计算长度，就能便捷计算它的允许承载力。 对于多排支架，可适用于排架理论6的有限元方法。该法将双排脚手架假设为排架 (也即立柱之间以横杆相连)，同时对于无拉杆的立柱连接弹性支座进行有限元分析，钢 管支架的结构计算，主要理论依据是“压杆稳定理论” ，因为钢管支架的主要承载力构 件是竖向分布的钢管，计算其承载力属于杆件强度计算中的特殊问题，不能简单的认为 是应力和应变成正比的弹性问题，而必须依靠欧拉公式来确定的极限承载力问题。 近年来，悬空托架作为一种支撑体系，随着应用越来越广，对其进行的研究也逐渐 增多。悬空托架由型钢拼装焊接而成，近年关于其在桥梁中的应用研究较少，加上托架 用型钢拼装组合，受力简单明了，主要集中在对其应力、应变的研究。国内对悬空托架 稳定性的研究尚未成熟，主要基于钢结构的稳定理论7，通过分析托架的组成杆件评判 第一章 绪论 4 其稳定性。 钢结构设计规范 （gb500172003）对焊接工字梁腹板屈曲临界应力和局 部稳定的计算作了较大的修改。考虑了板件的几何缺陷和材料非弹性性能后，重新修正 了弯矩、剪力和局部压力单独作用下的腹板屈曲临界应力。对不考虑腹板屈曲后强度的 焊接工字梁要求按规定配置加劲肋，并验算腹板的局部稳定性，随着临界应力的修正也 相应的调整了计算局部稳定的公式。 将托架问题归属为钢结构研究的范畴， 可参考一些关于钢牛腿的较为成熟的研究结 论，国内的学者对钢牛腿构件的分析较多。张志国等分析了钢牛腿的极限变形情况和承 载能力，指出局部屈曲是引起钢牛腿变形失效的主要原因8；郑则群等采用板壳单元离 散化托架模型，得出上拉杆截面大部分处于轴向水平方向受拉状态，下翼缘与桥墩接触 处有应力集中现象，下横担主要呈压弯形式受力形态9；将牛腿和混凝土柱分开，将牛 腿作为单独的隔离体，牛腿和柱子连接处施加三个方向的位移约束而不施加转动约束， 以面荷载加载，结合振弦式应变仪测试结果比对，认为在满足设计要求基础上，应该采 取正确的施工顺序，才能使牛腿受力合理。 1.2 悬空托架在连续刚构桥施工中的应用现状 为了适应现代交通对大跨度、高速度、舒适度的要求，我国在 80 年代开始引入预 应力混凝土连续刚构桥这种现代桥型，由于该桥型在高墩大跨施工中具有独特的优越 性，且施工快捷、检修方便，能够满足高速交通的发展和需要，预应力混凝土连续刚构 桥正日益广泛地被重视和应用。 连续刚构桥一般为高墩大跨结构， 且近年在山区、 河谷等复杂地势条件下应用较多， 对边跨现浇段施工造成了一定难度。 连续刚构桥边跨现浇段传统的施工方法主要采用落 地支架法、钢管桩支架法、临时墩支承法等。随着中国交通事业的繁荣以及中国西部大 开发战略的落实，一些西部山区跨越高山峡谷的桥梁不断增多，特别是在多山地带，一 方面受到地形条件的限制，多斜坡，地质不稳定，无法搭设桥梁支架；另一方面，由于 山区运输条件较差， 一些大型机械设备无法到达或者勉强到达却给桥梁建设带来较大的 附加费用，从经济方面考虑也是不宜的；另外，跨越山谷的桥梁一般桥墩较高，有的甚 至达到百米以上，如果依然搭设落地支架，对地基的要求更高，也会大大会降低支架的 稳定性，给施工带来较大的风险，同时这也会造成支架的浪费，增加造价。 根据施工中遇到的各种新问题和新情况， 广大桥梁建设工作者在实践中发挥聪明才 智，从理论和实践中两方面不断创新，开发了一种特殊的桥梁支撑结构悬空托架， 长安大学硕士学位论文 5 取得了良好的应用效果。如 2008 年建成的亚洲高墩最密集的马水河特大桥，在 0 号块 施工中采用支架不便，为了减小投入，各 0 号块支撑采用型钢加工的悬空三角托架10， 利用墩身的抗弯刚度来抵御施工时的不平衡重量， 在桥墩对侧施加平衡重以降低对桥墩 的扰动，这种方法不但易于操作，节省费用，施工周期短，同时也利用了型钢托架的抗 弯刚度大的特点，保证了施工中支架变形在一个允许的范围，尤其可以有效避免桥梁施 工中因支架沉降造成线形误差较大；忠县长江大桥主桥 11 号墩上横梁采用悬空支架施 工，通过与落地支架施工方法比较，这种临时支撑结构能达到保证施工质量、降低工程 成本、加快工程进度、极大的减少工作量、减轻工人劳动强度的良好效果；2011 年建成 通车的周家山大桥 0 号块采用悬空三角托架（见图 1.5）作为承载平台施工，设计简单， 施工便捷，也取得了良好的经济效果。 墩 身 0、1号现浇箱梁 斜撑i25b 主纵梁i36b 小分配梁i20b 横向分配梁i25b 槽钢c32 i25b 预埋钢板 图图1.5 悬空托架示意图悬空托架示意图 鉴于悬空托架的独特优势，近年来，在一些桥型的边跨现浇段以及边跨合拢段施工 中，悬空托架也逐步获得了广泛应用。例如芜湖长江大桥采用了在过渡墩旁设立三角支 撑托架拖住待架的 24m 的钢梁施工方案；南京大胜关长江大桥主桥架设钢桁拱-梁采用 从墩向两侧双悬臂对称架梁，利用墩旁托架作为辅助支撑体系；本文中提到的马蹄湾大 桥边跨现浇段也采用悬空托架作为支撑的施工方案。 1.3 选题背景及选题目的 随着交通事业的迅猛发展，高速公路对线路的要求也日益提高，高墩大跨度结构的 桥梁应运而生，并且进入了建设的快车道。与此同时，桥梁建设过程中的安全问题也愈 来愈得到重视。桥梁支架作为施工的主要支撑结构，它的安全是保证桥梁顺利施工的重 要前提之一。桥梁支架是整体现浇连续箱梁施工的主要支撑结构，桥梁支架具有运输方 第一章 绪论 6 便、 安装拆卸简单、 整体性好等诸多优点， 在大跨度有支架桥梁施工中得以广泛运用11。 然而在其运用中，支架倒塌问题也日益突出。一些地区多次发生施工过程支架倒塌进而 造成桥梁坍塌的重大责任事故，给人民的生命安全和国家财产造成不可估量的损失，也 产生了恶劣的社会影响。2000 年 11 月，盐坝高速公路工程起点高架桥在进行桥梁主体 混凝土浇筑时，发生支架倒塌事故，造成 10 人死亡。2002 年 2 月，四川省自贡市某现 浇箱型拱桥在施工时发生支架倒塌，造成 3 人死亡。2010 年 1 月，云南昆明机场引桥混 凝土建筑施工时支架垮塌，7 人死亡，结构物坍塌长度达 30 多米。上述案例表明，支架 坍塌频率较高，且极易造成群死群伤的恶性事故，后果相当严重。因此，规范支架施工 安全极为重要。 图图1.6 桥梁支架坍塌事故桥梁支架坍塌事故现场图现场图 交通运输部于 2011 年 6 月发出紧急通知中强调：高墩施工时，应对大型模板、承 重支架进行变形监测，并设专人进行巡视检查，严格控制施工荷载。高大模板、承重支 架必须制定专项施工方案，进行专门的设计、制作和验收，必要时应委托第三方独立机 构进行论证、复核计算和验收。由此可见，桥梁支架的安全问题广受重视。 在此背景下，本人根据所学专业知识以及桥梁监控现场实践经历，通过查找论文及 相关资料，对桥梁悬空托架施工应用和相关的验算分析产生了一些思路及想法，故决定 毕业论文进行这方面的研究，争取使自己的研究成果为工程提供直接参考。 纵观一系列的桥梁支架倒塌事故，其中大部分是由于支架基础不牢、局部扣件存在 质量或施工误差、施工过程不利荷载异常造成的，本文中所提出的马蹄湾大桥现浇段施 工采用悬空托架作为桥梁施工的平台，利用了工钢强度高、抗弯刚度大、抗震性能好等 优点12，即能保证桥梁施工时的稳定安全，同时又保证施工过程中现浇段因托架的弹性 变形产生的挠度控制在合理范围内，使桥梁线性更加合理。悬空托架在马蹄湾大桥现浇 段施工中的成功应用，验证了其可行性。 长安大学硕士学位论文 7 马蹄湾大桥是十天高速（十堰至天水）汉中段的一座大型桥梁。位于陕甘边界，属 低山地貌单元，设计线路沿侵蚀堆积沟谷及山麓斜坡地带布设，根据工地现场的实际情 况，该地位于高斜深沟中，不稳定的块石类土覆盖较厚，边跨处于较陡的边坡位置，且 经历 2008 年汶川地震的影响。根据工地现场的实际情况分析，不宜采用普通的落地支 架施工，进而选择以悬空托架为平台进行施工的方案。随着高速公路的迅速发展，一些 跨越复杂地貌的桥梁施工成了重难点工程， 本论文中研究的悬空托架适合山地峡谷地形 施工，造价低廉，操作简单，通过在本项目中的运用，取得了很好的施工效果，汲取了 丰富的、成熟的施工经验，对同类地貌下桥梁的施工有实际的指导意义。 1.4 本文研究的主要内容 依托马蹄湾大桥现浇段悬空托架施工工程实例， 采用最新的理论和规范研究并结合 有限元分析软件，参考一些国内外桥梁支架研究的文献资料，对悬空托架自身进行受力 及稳定性分析，并通过施工过程监控验证此种方案的可行性，为现浇段悬空托架施工提 供更详细的理论依据。 希望为今后桥梁支架支撑系统的进一步研究、 发展创造一定条件。 一般设计单位仅对荷载作用下悬空托架的强度进行验算，而对悬空托架的承载力、 整体稳定性以及托架各构件的局部稳定很少涉及。故本文的主要内容也是针对以上问 题： 1、阐述了我国桥梁用支架的发展和理论研究现状，并列举了悬空托架在连续刚构 桥现浇段施工中的应用。 在点明了选题背景和目的的基础上，叙述了本课题研究的主要 内容。 2、介绍了国内四种连续刚构桥现浇段的施工方法，结合马蹄湾大桥工程实际，通 过比选确定使用悬空托架法施工，对悬空托架的构造形式和施工工艺进行了具体介绍。 3、制定验算提要，根据规范对悬空托架主要构件进行设计荷载作用下的强度、稳 定性验算、连接验算。验算手段主要依据规范，采取传统的手算为主，对复杂的截面结 合有限元软件截面设计分析功能提取截面特性值数据， 对手算难以实现的悬空托架牛腿 部分运用有限元软件作为辅助工具进行强度验算。 4、运用有限元分析软件（midas）建立悬空托架临时结构模型，分析悬空托架的 应力、变形和内力，并验算是否满足要求。通过应力和变形分析，精确的反映托架在施 工中的受力状态，优化设计并指导施工，强化安全处理措施。从承载力分析和整体稳定 分析两方面预估悬空托架在使用过程中的整体稳定性。 第一章 绪论 8 长安大学硕士学位论文 9 第二章 悬空托架选型与施工工艺 2.1 连续刚构现浇段施工方法 连续刚构桥经过几十年的发展，已成为一种技术成熟、工艺完善的基本桥型，按照 采用的支撑体系不同，其边跨现浇段施工方法主要有以下几种： 2.1.1 满堂支架法 满堂支架13是桥梁施工的通用方法，施工过程多点支撑，沉降容易控制，张拉时支 架反弹量小，对主梁健康有利，且线形容易控制。施工时满堂支架体系转换次数很少， 方便施工。满堂支架还有以下特点：接头构造合理，自锁能力强，便于人工拆装；结构 强度高，力学性能好，立杆为轴心压杆，承受荷载能力约为扣件支架的 2.5 倍；抗剪、 抗弯扭强度大，对承载力要求较低，支架的整体刚度好；成本低。但是落地的缺点也很 明显：支点多，搭设工作繁琐费时，施工工期长；基础面大，占用场地多；对必须在盖 梁底预留施工通道或车辆通行的受一定施工限制；由于对基础要求较高，在复杂地势条 件下的山区桥梁及高墩有很大的局限性。 2011 年竣工的五里坡特大桥边跨现浇段采用了 满堂支架法，支架搭设高度 53 米，且与引桥支架相连接，如此高的支架应用于连续刚 构桥边跨现浇段施工在国内是不常见的，分析其主要原因是该地区地质条件良好，与引 桥支架混搭，便于统一规范化操作。 图图2.1 满堂支架现浇段施工示意图满堂支架现浇段施工示意图 第二章 悬空托架选型与施工工艺 10 2.1.2 钢管桩支架法 钢管桩支架是适用于超宽箱梁施工的最主要的大型临时工程结构之一， 整个支架形 成一个非弹性变形微小的整体框架结构，为超宽箱梁施工提供临时支撑系统。钢管桩支 间常以花架形式点焊连接，但是在预埋环形钢板与钢管桩支架间则采用满焊，并挤压微 膨胀水泥浆处理以控制非弹性变形。钢管桩支架主要有一下特点： 1)钢管桩及贝雷片组合使用，承载能力大，变形小； 2)在承台施工中，通常预埋环形钢板为钢管桩提供刚性支撑，为竖立钢管桩创造良 好的施工条件； 3)贝雷片易于拼装，缩短工期。 钢管桩支架施工一般流程如下： 焊接钢管桩间纵横向联系焊接钢管桩间纵横向联系 测量放样测量放样 焊接环形钢板焊接环形钢板抄平抄平 竖立竖立80 cm钢管桩钢管桩抄平抄平 对接到设计标高对接到设计标高 同排钢管桩顶同排钢管桩顶安安 放双排工放双排工字字型钢型钢 安装模板安装模板 梁体施工梁体施工 钢管支架拆除钢管支架拆除 抄平抄平 图图2.2 钢管桩支架施工流程钢管桩支架施工流程图图 钢管桩支架施工主要分为钢管桩基础施工和钢管桩支架上部结构施工。 依据设计图 纸完成承台钢筋绑扎，保证钢筋深入承台约 70cm，之后绕承台主筋焊接钢板片，同时， 与承台主筋之间采用单面焊，确保焊缝严实。将钢管桩竖立在对应环形钢板处，并施加 满焊，并在环形钢板周围焊接三角钢板加固；钢管桩与环形钢板之间采用微膨胀水泥做 压浆处理，消除其非弹性变形。测量钢管桩顶面标高，将管口切割成 u 型槽，在两侧焊 接三角钢板，确保型钢稳定，减小外悬部分型钢变形。